作为具有适应性,灵活性和多功能性的自供电源,摩擦电纳米发电机(TENGs)在柔性电子学中引起了广泛的关注。赋予TENG穿戴性能被认为是应对第四次工业革命最有前途和实用的战略之一,具有智能化、信息化、小型化、便携和低功耗的特点。有鉴于此,山东科技大学的Qianming Yang、暨南大学的Qunwei Tang等研究人员,基于聚二甲基硅氧烷/聚偏二氟乙烯(PDMS / PVDF)复合膜来制造纳米皱纹柔性编织结构的TENG(FW-TENG)。
本文要点
1)通过系统地研究和优化复合薄膜的介电性能、薄膜厚度和表面结构的影响,最佳的FW-TENG获得了832.05 mW/m2的瞬时最大功率密度,可与最先进的机织结构TENG相媲美。
2)此外,该装置在2200多次连续运行后具有高度稳定的VOC输出,表明在穿戴FW-Teng期间具有出色的结构保持能力和抗疲劳能力。
3)在膝盖弯曲、手臂摆动和肘部弯曲的刺激下,成功地实现了自供电的FW-Teng,具有多种适应性和与各种织物服装的兼容性,展示了在没有外部能量供应的情况下,作为可穿戴电子设备在机械能量采集、压力传感和人机界面方面的巨大应用潜力。
参考文献:
Liqiang Liu, et al. Nanowrinkle-patterned flexible woven triboelectric nanogenerator toward self-powered wearable electronics. Nano Energy, 2020.
DOI:10.1016/j.nanoen.2020.104797
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2211285520303542